Re: [問題] 熱力學可逆過程

看板Physics作者 (puss)時間9年前 (2017/01/18 21:21), 編輯推噓5(5026)
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※ 引述《YOwOYa (Anywayne)》之銘言: : 請教一下關於熱力學中的可逆過程, : 要達到可逆的過程的標準應是: : 1.過程需為準靜態 : 2.過程不得有摩擦 : 3.傳遞熱時必須發生在等溫,或溫度為無窮小變化 : (1似乎包含3? : (以上三點是我從清大開放式課程,林秀豪教授的筆記中看到的) 準平衡(靜態)過程在描述一系統進行一極緩慢且趨近平衡的過程 因為有足夠的時間(無限長)讓系統內部不同位置的各種性質保持均值 也就是系統內無任何不可逆性 故此系統也可以沿相同路徑回覆初始狀態 這邊如果變化無限小 也代表了熱傳無限小才有可能達成 : 卡諾循環之所以能為最大效率,就是利用了他能「逆著循環」這個特性,也就是讓功,熱 : 傳遞方向相反。 : 整個重點大概就在於,逆循環的功與熱,都能跟正循環(?)的功熱差一負號,若能滿足此, 可逆差一個負號要怎麼證明是最大效率? 而它之所以能代表熱機最大效率 是因為卡諾熱機的熱效率(η)推到出來 η = 1 - Th / Tl 而一般熱機效率 η = 1 - Qh / Ql Th Tl 分別為一循環的最高和最低溫 Qh Ql 為輸入熱和排出熱 從克勞休斯不等式 一定會發現在相同溫差下 Th/Tl 小於 Qh/Ql 所以卡諾是最大效率 : 卡諾定理就能被證明了。 : 那為什麼他一定要滿足這三點? : 二似乎還能理解,那一跟三呢? 卡諾循環是由四個可逆循環組成 若不滿足這三點那就不可逆了 也不能說逆回去只是差一個負號 : ----- : Sent from JPTT on my Samsung SM-G7102. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.254.72.201 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1484745690.A.4D9.html

01/18 22:25, , 1F
感謝大大回覆,關於最大效率的證明請看下圖
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01/18 22:25, , 2F

01/18 22:25, , 3F

01/18 22:25, , 4F
同樣接來自清大開放式課程,林教授的筆記。
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01/18 22:34, , 5F
為什麼要準靜態才會沒有任何不可逆性?
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01/18 22:57, , 6F
例如說氣體推活塞膨脹。假如不是準靜態,氣體就有巨觀的動
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能。
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01/18 22:58, , 8F
可以看成是氣體拿自己的內能去做功在自己身上。
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01/18 23:00, , 9F
可是最後活塞得要停下來,動能哪去了?是因為摩擦力而停下
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來的,所以只好又變成熱。
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01/18 23:02, , 11F
所以不是準靜態膨脹就一定會增熵。
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01/18 23:05, , 12F
更一般上來看,如果你的過程是某物理量X的改變,通常也會有
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01/18 23:06, , 13F
廣義上的「動能」,改變 X 一樣要花能量。
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01/18 23:09, , 14F
所以同樣適用上面關於膨脹的說法。
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01/19 03:17, , 15F
原PO問題應該是 怎麼證明「任何」不準靜過程都不可逆
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01/19 09:50, , 16F
如果沒有巨觀動能,那變化快慢其實沒差不是嗎
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01/19 11:50, , 17F
回W大,你巨觀的動能指的是質心速度Vcm嗎?
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01/19 11:51, , 18F
回r大,對差不多是這樣,希望能瞭解可逆真正的意涵
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01/19 16:49, , 19F
這個例子是質心動能,但是一般來說不一定。
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01/19 16:50, , 20F
例如均勻球型向外膨脹的質心動能是零。
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01/19 16:52, , 21F
我覺得我講的就是非準靜過程必定不可逆的物理圖像啊
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01/19 22:32, , 22F
回w大,有看到一個說法是,
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01/19 22:32, , 23F
熱力學研究的是平衡態,若非準靜態過程怎麼知道他的狀態函
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01/19 22:32, , 24F
數,又如何做逆循環?
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01/19 22:32, , 25F
這樣的說法也對吧?
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01/22 12:52, , 26F
看你的可逆範圍到哪裡 例如全可逆熱機是卡諾循環
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01/22 12:55, , 27F
全可逆需包括系統內部過程(無摩擦) 外部(如等溫熱傳)
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01/22 12:57, , 28F
熱力學循環(如Otto或Diesel)是設定各過程無摩擦 所以
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01/22 12:57, , 29F
只能稱作內可逆循環 而有別於卡諾的全可逆
01/22 12:57, 29F

01/22 13:00, , 30F
熱機"全可逆"的關鍵在於 工程上無法達到等溫熱傳
01/22 13:00, 30F

01/22 13:01, , 31F
除非是維持在飽和相變化的狀態 否則等溫熱傳很困難
01/22 13:01, 31F
文章代碼(AID): #1OVslQJP (Physics)
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